气道压力释放通气(APRV)可有效用于患有或处于高风险ARDS患者

减少急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者呼吸机诱发肺损伤（VILI）的科学合理方法最好从了解损伤肺的病理生理学开始，然后再回到机械通气的应用。呼吸机仍然是治疗呼吸功能障碍的辅助手段，但同时也会加重肺损伤（即 VILI）。至于模式的名称/缩写，无论是正常肺还是急性损伤肺都不会 "意识到 "这些指定术语，因此，理解、分析和改进通气策略的重点应转移到对肺病理生理学的影响上。潮气量（VT）、平台压（Pplat）、呼气末正压（PEEP）、动脉血气和 Spo2 等宏观通气参数易于设置和测量，但这些参数本身并不能识别可能产生的肺组织损伤。相反，尽管肺部微环境可能与直觉相反，也更难测量和评估，但它却是 VILI 的发生地。也许是时候转变模式了，从宣称肺保护性通气和推崇名义上的宏观通气参数（这些参数与个体的肺损伤程度不相称）转向保护肺的微环境，尤其是肺泡和肺泡导管。

目前的肺保护策略使用容量辅助控制模式，几乎完全围绕着以下基本前提：普遍使用名义上的 "低 "VT（尽管在任何特定时间对患者个体而言正确的 VT 剂量仍有待确定），保持低 Pplat 以防止过度张力引起正常 "小肺 "的 VILI，以及使用 PEEP- FiO2 量表。目前的肺保护方法似乎停滞不前，不精确、"非个性化 "地使用低 VT（LVT）、限制 Pplat 和 PEEP，这会进一步促进肺泡逐渐塌陷，导致 "婴儿肺 "在所谓的 "VILI 涡流 "中萎缩。数据继续表明，这种“一刀切”的方法的普遍应用可能无法达到预期的肺保护生理学，从而限制了对中度和重度ARDS患者的肺保护的影响。

危重症患者首字母缩写综合征中的人群异质性这一发人深省的现实仍然清楚地提醒我们，迫切需要个性化的患者护理，而不是“一刀切”的方法。事实上，尽管经过数十年的研究，针对 ARDS 的保护性呼吸机设置，如 VT、呼吸频率（RR）和 PEEP，对于具有个体病理表达和演变的混合人群仍存在争议，其相关性和目标仍难以捉摸且不断变化。此外，过去 20 年的累积数据表明，ARDS 死亡率的改善停滞不前（仍然居高不下，令人无法接受），这迫使我们追求有竞争力的想法、辩论和科学研究，以扩大我们的理解并揭示我们的无知。如果我们要降低 ARDS 相关死亡率，使其超过目前令人沮丧的 35-49%，就必须找出更精确、更个性化的方法来设定可用呼吸机模式的参数。 在气道压力释放通气（APRV）模式下设置的时间控制自适应通气（TCAV）方法可能是调整和个性化肺保护性通气的一种可行方法。TCAV 利用呼吸系统粘弹性固有的时间依赖性，提供实时肺活量测定，以评估不断变化的呼吸系统力学，并根据每位患者的病情进行个性化调整。

为了解决Con的观点：“APRV不应该在救援或研究环境之外常规用于危重患者，包括ARDS患者，”我们认为这已经得到了实质性的谴责。APRV是一种时间循环、压力受限的模式，被描述为持续气道正压，释放阶段以增加二氧化碳的去除。自1987年以来，APRV一直在临床上被用作一种救援策略和一种对高危患者的先发制人的方法，从而积累了大量的经验证据，表明APRV可以安全地应用。

这与体外膜肺氧合（ECMO）长期以来的经验证据并无二致，ECMO 最终随着临床应用的增加而被接受。然而，最近的 ECMO 试验对其有效性产生了不同的解释和重新分析，尽管 ECMO 的使用呈指数增长，但其益处仍未确定。因此，临床医学认为，缺乏证据并不证明缺乏疗效。虽然迄今为止确实没有一项多中心随机对照试验（RCT）显示 APRV 在死亡率方面优于 LVT，但同样也没有一项多中心 RCT 显示 LVT 优于 APRV。此外，迄今为止对 APRV 进行过研究的试验结果（包括荟萃分析模型）似乎更倾向于 ARPV，没有任何危害信号。然而，这并不意味着不应继续对 APRV 进行科学或临床研究，但遗憾的是，对 APRV 的适当科学评估受到了不必要的噪音的阻碍，消耗了任何可能的信号。在研究中，研究人员随意使用 APRV 设置，以适应他们认为在 APRV 和提供 "肺保护性通气"（即 LVT）之间进行感知比较似乎合理的情况，这种杂乱无章的做法忽视了长期以来支持使用 TCAV 方法进行 APRV 的科学数据。大量关于 APRV 的神话和误解的文献进一步推动了 APRV 的改良，使用了未经验证的通用缩写协议。

虽然几项小型的单中心研究采用了不同的 APRV 方案，但与其他模式相比，APRV 并未显示出显著的改善效果，也未显示 APRV 会导致气压创伤增加、血管活性药物使用增加、血流动力学受损或死亡率上升，而这往往是文献中的误导。因此，无法确定 APRV 对临床结果的影响是由呼吸机 "模式 "还是应用该模式的 "方法 "造成的。在消除这些阻碍对 APRV 进行公正评估的障碍之前，对 APRV 的疗效进行大型临床 RCT 研究为时尚早。

在近 30 年的临床应用中，用于设置和调整 APRV 的 TCAV 是应用最广泛的方法，积累了最多的经验证据。此外，无论是在 ARDS 的大型动物模型还是小型动物模型中进行的机理和疗效研究中，TCAV 都是研究最为深入的 APRV 形式。TCAV 的基础科学研究为其对肺部微环境的影响奠定了机理基础，研究显示，与 LVT 相比，TCAV 可增加肺泡稳定性、减少微应变和肺泡异质性、使肺部气腔正常化并防止导管异常扩张。此外，TCAV 研究表明，在肺炎实验模型中，VCAM-1的表达可保留内皮功能，上皮凝集素可保留上皮完整性，两极蛋白和基质金属蛋白酶-9 的表达下调，表明过度张力减少、水肿减轻和菌血症减少。此外，TCAV 还能增加粘液运动，这可能有助于减少呼吸机相关肺炎的发生。

早期应用 TCAV 对猪和大鼠肺外和直接肺损伤模型的疗效数据显示，TCAV 可改善呼吸系统的氧合和顺应性 (CRS)，预防 ARDS 的发生，而所有接受 LVT 的动物都会发生中度至重度 ARDS。此外，与 LVT 相比，TCAV 已被证明可减少肺损伤、减轻肺部炎症和保护表面活性物质功能，从而增加肺泡稳定性、减少微应变和肺泡异质性、减轻炎性肺水肿、使肺部气腔正常化并防止导管扩张。计算模型显示，肺部的吸入和排出动力学（R/D）可显著影响呼吸系统的弹性（ERS），而非常短暂的呼气持续时间（如 TCAV 所见）对于稳定肺泡至关重要。 

需要强调的是，正常运作的表面活性物质系统可使大多数肺泡在大气压下呼气时保持开放。在气道压力恒定的情况下，正常肺部的容积变化是通过组织的 "粘弹性蠕变 "以及吸气阶段与时间相关的肺单位复张和呼气阶段的指数式去复张来实现的。然而，急性肺损伤会导致富含蛋白质的水肿物质淹没肺泡，使表面活性剂失活。这改变了肺泡通畅的 "时间 "和 "压力 "依赖性，因此，在任何给定的气道压力下，吸气时需要更多的 "时间 "来复张肺泡，而呼气时则需要更少的 "时间 "来防止肺泡塌陷。 

在传统的机械通气模式中，当压力瞬时增加时，可通过肺泡复张操作（RM）来复张肺泡，而增加 PEEP 则可防止肺泡塌陷并维持呼气末肺容积（EELV）。

鉴于肺内的 R/D 现象既取决于时间，也取决于压力，因此在寻求恢复急性损伤肺泡稳定性的最佳策略时，"时间 "的考虑应与 "压力 "的考虑同时进行。 

引用毕达哥拉斯的一句话 "时间是世界的灵魂"。 

因此，我们相信 "时间是肺的灵魂"。 

TCAV的机械呼吸曲线同时利用了时间和压力，减少了因无肺泡创伤和肺容积创伤引起的肺内出血。尽管在其他地方已有详细描述，但仍有必要简要介绍一下使用 TCAV 方法的 APRV。首先，TCAV 中的呼气持续时间 (TLow) 分析被动呼气以个性化和衡量肺力学 

TLow 的调整已根据肺泡容积变化进行校准，从而最大限度地减少复张 。延长吸气时间 (THigh) 促进肺泡气体扩散并混合到近端气道中，限制潮汐内肺泡不稳定性，从而导致肺萎陷伤。其次，密集的肺不张区域在数小时或数天内逐渐重新开放由于吸气（THigh）的持续时间大于呼气（与肺泡时间依赖性改变（TLow）平行），因此吸气压力（PHigh）在呼吸周期的绝大多数时间内都是持续的。这会导致渐进的、渐进的肺复张，这与开放肺方法 (OLA) 不同，后者试图在几秒钟内快速复张整个肺。潮汐内 R/D 在 OLA 的 RM 之后继续进行，因为开放但不稳定的空域的短暂性矛盾地放大了肺萎陷伤。

OLA 没有考虑到这种强行打开的肺组织大部分会有功能障碍的表面活性物质，从而产生粘弹性蠕变-恢复循环，这样即使使用高 PEEP 也无法防止呼气时的肺塌陷。这些病理生理学方面的考虑具有相关性，因为使用常规 RM 的 OLA 方法显示了更高的死亡率。相反，与 TCAV 一样，通过短暂的呼气阶段（TLow）可以更好地控制呼气时的肺塌陷。此外，由于 TCAV 中的 THigh 通常占据每个呼吸周期的 80-90%，每位患者的肺微观力学决定了使肺容积恢复正常所需的再开放时间，而 RM 则由临床医生驱动肺开放。

早期，Deans 等人分别在两篇论文中指出了 CRS 和 VT 对死亡率的重要性（图 1），最近的研究进一步证实了这一点。TCAV 方法通过使用呼气流量（SLOPEEF）曲线的斜率，对稳定肺泡所需的 TLow 进行个性化设置，从而提供实时、床旁肺活量、无创的 CRS 估计值。使用 TCAV 时，CRS 的降低需要 TLow 的降低，这反过来又会减少呼出气体量（即 VT/CRS 配对）。在减少 VT 的同时，EELV 也会相应增加，从而可能降低肺组织应变（图 2）。因此，保护性通气策略必须根据 CRS 的变化对 VT 和 EELV 进行个性化设置，以适应随着时间推移可能好转或恶化的肺部病理生理学。例如，众所周知，不应向低 CRS 患者提供高 VT（图 1），但即使是 6 毫升/千克也可能与肺负荷增加有关，提示 VT/CRS（即驱动压力 [ΔP]是识别潜在有害呼吸机设置的更好方法）。事实上，在重度 ARDS 患者（即高 ERS）中，TCAV 的 VT 通常低于 6 毫升/千克，支持 VT/CRS 配对。

使用 TCAV 的 TLow 可适应特定患者的 CRS，因为呼气时间依赖性和 TLow 设置会随着肺损伤的恶化或改善而改变（图 2）。随着患者肺部力学（EELV 和 CRS）的变化，肺部呼吸系统反冲和 SLOPEEF 也会相应变化，从而对 TLow 进行必要的调整（图 2）。此外，TLow 的个性化简化了 VT 与 CRS 的耦合，呼吸系统力学变化的不断发展或解决，促进了 ΔP 的目标定位。

被动呼气（如在 TCAV 中将 PLow 设为 0 cm H2 O）可对呼吸力学进行实时、无创、呼吸到呼吸的床旁监测，这是传统通气和设置 PEEP 所无法实现的。如果在 TCAV 中将 PLow 设置为大于 0 cm H2 O，则 PEEP 阀会减弱肺反冲力，从而扭曲 SLOPEEF，使其不再反映驱动和指导被动呼气的 ERS 。此外，当 CRS 的变化与 VT 的变化平行时，TCAV 中 VT 的增加与 ΔP 的增加无关（ΔP = VT/CRS）（图 2）。最后，在慢性阻塞性肺病模型中，TCAV 与肺泡异质性、肺部炎症、水肿和与 VILI 相关的生物标记物基因表达的减少有关，而且通过将 TLow 个性化设置为 25%，而不是为 ERS 增加而保留的 75%，右心室性能更好，如急性限制性肺病。

目前，对 VT 和 Pplat 的绝对关注忽略了机械通气的重要因素，如作为 VILI 决定因素的 RR 以及吸气和呼气时间和流量。这些都是机械功率（MP）的重要决定因素，MP 的定义是呼吸机每次呼吸输送到肺部的总能量乘以 RR。在爆炸性肺损伤的实验模型中发现，与 LVT（20.7 焦耳/分钟）相比，APRV 的 MP（11.9 焦耳/分钟）明显降低。众所周知，MP 也与死亡率相关，并受ΔP、VT、RR、PEEP 和气道流速的影响，其中ΔP 和 RR 与 ARDS 死亡率的增加关系最大。另一方面，ΔP 和 VT 都是肺膨胀的标志物，因此它们与 ARDS 不良预后的联系可能仅仅是因为它们与 LVT 声称要消除的过度膨胀损伤有关，而不是与 MP 本身有关。事实上，MP 与 VILI 之间的确切机理联系仍不清楚。吸气时由ΔP 和 PEEP 控制的 MP 成分反映了组织的拉伸，而弹性回缩力是一种保守的力。

肺弹性回缩力所包含的能量会在接下来的呼气过程中全部返回到环境中。相比之下，在 VILI 中，细胞间和细胞外基质内结构元素的断裂从根本上说是消耗能量的耗散过程，这些能量不会在呼气时返回环境。因此，只有机械通气时肺部耗散的能量才有可能导致 VILI。当然，由于组织的粘弹性特性，健康肺部在呼吸过程中会耗散能量，因此耗散能量的基线水平是正常且无损伤的。因此，VILI 可能是由于组织被拉伸到断裂点或脱落气道和肺泡的对立上皮表面反复剥离时发生的过度能量耗散造成的。与OLA不同的是，TCAV有可能通过使用简短的TLow从一开始就防止闭合肺单位的分解，从而显著减少闭合肺单位潮汐复张过程中的耗散能量。

我们既可以接受我们目前对肺保护性通气的方法和理解以及既定的方法（即 LVT 策略），将其奉为经典，也可以认识到这些试验揭示了我们的知识差距，而不是提供形而上学的证明。最好的护理和实践源于坚持不懈地完善概念，因为了解 VILI 的巅峰仍然遥远。

尽管使用TCAV方法的APRV在基础科学和计算建模中具有最长的历史和最大的临床经验证据，并得到了机制合理性的支持，但仍需继续进行进一步的工作。一个好的起点是认识和解决限制APRV疗效科学评估的障碍，主要是基于围绕该模式的神话和误解的随机方法。

APRV 作为一种临床方式最终是否流行或甚至持续存在并不重要。重要的是提高肺与呼吸机相互作用的概念清晰度，并揭示我们的无知，使呼吸机模式的名称变得微不足道。